Boltzmann állandó meghatározása étergőz parciális nyomásának mérésével


Dugaszoljunk be egy ismert V térfogatú (kb. 5-10 literes) palackot átfúrt gumidugóval. Illesszünk a furatba rövid üvegcsövet. Csatlakoztassuk ezt gumicsővel nyitott vízmanométerre. Szúrjunk át a dugón egy orvosi fecskendőtűt. Várjuk meg amíg a palackba zárt levegő nyomása a külső légnyomással kiegyenlítődik.
Szívjunk a fecskendőbe pontosan ismert térfogatú, kevés (pl. 1 cm3 ) etilétert. Illesszük a fecskendőt a dugóba szúrt tűre, és ijektáljuk az étert a palackba. Az elpárolgó éter gőze p nyomástöbbletet (parciális nyomás) hoz létre, ezért a manométerben lévő folyadékszintek előbb rohamosan, majd csökkenő ütemben elmozdulnak. Jegyezzük fel a maximális szintkülönbséget.
Ismeretes, hogy a gőz p parciális nyomása a molekulák N számával, a T hőmérséklettel és a gőz által betöltött V térfogattal a
 



 


összefüggésben van, ahol a k a Boltzmann állandó.
 

A formulában szereplő adatok értékét a következőképpen határozhatjuk meg:
 

A mért és számolt mennyiségek birtokában a Boltzmann állandó kiszámítható.